Volt - Volt

Boshqa maqsadlar uchun qarang Volt (ajralish).
Volt
NISTvoltChip.jpg
Jozefson voltaj standarti tomonidan ishlab chiqilgan chip Milliy standartlar byurosi standart volt sifatida
Umumiy ma'lumot
Birlik tizimiSI olingan birlik
BirligiElektr potentsiali, elektromotor kuch
BelgilarV
NomlanganAlessandro Volta
Yilda SI asosiy birliklari:kg ·m2·s−3·A−1

The volt (belgi: V) bo'ladi olingan birlik uchun elektr potentsiali, elektr potentsiali farqi (Kuchlanish ) va elektromotor kuch.[1] Unga italiyalik fizikning nomi berilgan Alessandro Volta (1745–1827).

Ta'rif

Bir volt farq bilan aniqlanadi elektr potentsiali a ning ikkita nuqtasi o'rtasida o'tkazgich sim qachon elektr toki bittadan amper bittasini tarqatadi vatt ning kuch bu fikrlar orasidagi.[2] Bunga teng ravishda, ikkita nuqta orasidagi potentsial farq bitta narsani beradi joule ning energiya per kulomb u orqali o'tadigan zaryad. Uni SI bazaviy birliklari bilan ifodalash mumkin (m, kg, s va A ) quyidagicha:

Bu amper vaqtlari sifatida ham ifodalanishi mumkin ohm (hozirgi vaqtga qarshilik, Ohm qonuni ), sekundiga veberlar (bir vaqtning o'zida magnit oqim), bir amper uchun vatt (oqim birligi uchun quvvat, elektr quvvatining ta'rifi) yoki kulon uchun joul (birlik zaryadiga energiya), bu ham tengdir elektronvolt per elementar zaryad:

Jozefson kavşağının ta'rifi

Asosiy maqola: Jozefson voltaj standarti

"an'anaviy "volt, V90, 1987 yilda 18 tomonidan aniqlangan Og'irliklar va o'lchovlar bo'yicha umumiy konferentsiya[3] va 1990 yildan beri qo'llanilgan Jozefson effekti bilan chastotani voltajga aniq o'tkazish uchun sezyum chastotasi standarti.

Uchun Jozefson doimiy, KJ = 2e/h (qayerda e bo'ladi elementar zaryad va h bo'ladi Plank doimiysi ), "an'anaviy" qiymat KJ-90 Voltni aniqlash uchun = 0.4835979 gigagerts / mV ishlatilgan. Natijasi sifatida 2019 yil SI bazaviy birliklarini qayta aniqlash, Jozefson konstantasi 2019 yilda aniq qiymatga ega bo'lishi uchun qayta aniqlandi KJ = 483597.84841698... GHz⋅V−1,[4] bu an'anaviy qiymatni almashtirdi KJ-90.

Ushbu standart odatda bir necha ming yoki o'n minglab ketma-ket ulangan massiv yordamida amalga oshiriladi birikmalar, 10 dan 80 gigagertsgacha bo'lgan mikroto'lqinli signallar bilan hayajonlanadi (massiv dizayniga qarab).[5] Ampirik ravishda, bir nechta tajribalar shuni ko'rsatdiki, usul qurilma dizayni, materiali, o'lchovni sozlash va boshqalardan mustaqil bo'lib, amaliy amalga oshirishda tuzatish shartlari talab qilinmaydi.[6]

Suv oqimining o'xshashligi

In suv oqimi o'xshashligi, ba'zan elektr zanjirlarini suv bilan to'ldirilgan quvurlar bilan taqqoslash orqali tushuntirish uchun ishlatiladi, Kuchlanish (elektr potentsialidagi farq) suvdagi farqga o'xshaydi bosim. Joriy trubaning diametri yoki shu bosim ostida oqib turgan suv miqdori bilan mutanosib. A qarshilik truboprovodning bir joyida pasaytirilgan diametr bo'ladi va a kondansatör /induktor "U" shaklidagi trubaga o'xshatish mumkin, bu erda bir tomondan suv sathining balandligi vaqtincha energiya to'plashi mumkin edi.

Voltaj va oqim o'rtasidagi bog'liqlik aniqlanadi (shunga o'xshash ohmik qurilmalarda rezistorlar ) tomonidan Ohm qonuni. Ohm qonuni o'xshashdir Xagen-Poyzel tenglamasi, chunki ikkalasi ham chiziqli modellardir oqim va salohiyat ularning tegishli tizimlarida.

Umumiy kuchlanish

A multimetr ikki pozitsiya orasidagi kuchlanishni o'lchash uchun ishlatilishi mumkin.
1,5 V kuchlanishli akkumulyatorlar

Har biri tomonidan ishlab chiqarilgan kuchlanish elektrokimyoviy hujayra a batareya ushbu hujayraning kimyosi bilan belgilanadi (qarang) Galvanik element § Hujayra kuchlanishi ). Hujayralar ushbu kuchlanishning ko'paytmalari uchun ketma-ket birlashtirilishi mumkin yoki kuchlanishni boshqa darajaga moslashtirish uchun qo'shimcha sxemalar qo'shilishi mumkin. Mexanik generatorlar odatda har qanday voltajga texnik-iqtisodiy asosda qurilishi mumkin.

Tanish manbalarning nominal kuchlanishlari:

Tarix

Alessandro Volta
Guruh fotosurati Hermann Helmholtz, uning rafiqasi (o'tirgan) va akademik do'stlari Ugo Kroneker (chapda), Tomas Korvin Mendenxoll (o'ngda), Genri Villard (markazda) Xalqaro elektr kongressi paytida

1800 yilda, galvanik reaktsiya bo'yicha professional kelishmovchilik natijasida Luidji Galvani, Alessandro Volta deb nomlangan narsani ishlab chiqdi voltaik qoziq, ning kashshofi batareya doimiy elektr ishlab chiqaradigan joriy. Volta elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun bir-biriga o'xshash bo'lmagan metallarning eng samarali juftligi ekanligini aniqladi rux va kumush. 1861 yilda, Latimer Klark va janob Charlz Brayt qarshilik birligi uchun "volt" nomini bergan.[11] 1873 yilga kelib Buyuk Britaniyaning ilm-fanni rivojlantirish assotsiatsiyasi volt, ohm va faradni aniqladi.[12] 1881 yilda Xalqaro elektr kongressi, hozirda Xalqaro elektrotexnika komissiyasi (IEC), voltni elektromotor kuch birligi sifatida tasdiqladi.[13] Ular voltni 10 ga tenglashtirdilar8 cgs birliklari kuchlanish, o'sha paytdagi cgs tizimi fanning odatiy birliklari tizimi. Ular bunday nisbatni tanladilar, chunki kuchlanishning cgs birligi noqulay darajada kichik va bu ta'rifda bitta volt taxminan Daniell xujayrasi, kunning telegraf tizimlarida standart kuchlanish manbai.[14] O'sha paytda volt potentsiallar farqi sifatida aniqlangan [ya'ni hozirgi kunda "kuchlanish (farq)" deb nomlangan] amper bittasini tarqatadi vatt kuch.

"Xalqaro volt" 1893 yilda 1 / 1.434 deb ta'riflangan emf a Klark xujayrasi. Ushbu ta'rif 1908 yilda xalqaro asosidagi ta'rif foydasiga bekor qilindi oh 1948 yilda "takrorlanuvchi birliklar" ning butun tarkibi tark etilgunga qadar xalqaro amper. [15]

A SI tayanch birliklarini qayta aniqlash jumladan, ning qiymatini aniqlash elementar zaryad, 2019 yil 20-mayda kuchga kirdi.[16]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ "SI risolasi, 3-jadval (2.2.2-bo'lim)". BIPM. 2006. Arxivlangan asl nusxasi 2007-06-18. Olingan 2007-07-29.
  2. ^ BIPM SI risolasi: 1-ilova, p. 144
  3. ^ "CGPM qarorlari: 18-yig'ilish (1987 yil 12-15 oktyabr)".
  4. ^ "Mise en pratique SIdagi amper va boshqa elektr birliklarining ta'rifi uchun " (PDF). BIPM.
  5. ^ Burrouz, Charlz J.; Bent, Samuel P.; Xarvi, Todd E .; Xemilton, Klark A. (1999-06-01), "1 voltli DC dasturlashtiriladigan Jozefson voltaj standarti", IEEE Amaliy Supero'tkazuvchilar bo'yicha operatsiyalar, Elektr va elektronika muhandislari instituti (IEEE), 9 (3): 4145–4149, Bibcode:1999ITAS .... 9.4145B, doi:10.1109/77.783938, ISSN  1051-8223
  6. ^ Keller, Mark V (2008-01-18), "Kvant metrologiyasi uchburchagining hozirgi holati" (PDF), Metrologiya, 45 (1): 102–109, Bibcode:2008 yil Metro..45..102K, doi:10.1088/0026-1394/45/1/014, ISSN  0026-1394, dan arxivlangan asl nusxasi (PDF) 2010-05-27 da, olingan 2010-04-11, Nazariy jihatdan, har qanday tuzatish shartlari uchun hozirgi prognozlar mavjud emas. Ampirik ravishda bir nechta tajribalar shuni ko'rsatdiki KJ va RK Qurilma dizayni, materiallari, o'lchovlarni sozlash va boshqalardan mustaqil. Ushbu universallik namoyishi munosabatlarning aniqligiga mos keladi, ammo buni aniq isbotlamaydi.
  7. ^ Bullock, Orkand va Grinnell, 150-151 betlar; Junge, 89-90 betlar; Shmidt-Nilsen, p. 484
  8. ^ Tepalik, Pol Horovits; Winfield; Winfield, Hill (2015). Elektron san'at (3. tahr.). Kembrij [u.a.]: Kembrij universiteti. Matbuot. p. 689. ISBN  978-0-521-809269.
  9. ^ SK Loo va Keyt Keller (2004 yil avgust). "TPS61070 Boost Converter-dan foydalangan holda bitta hujayrali batareyani zaryadsizlantirish xususiyatlari" (PDF). Texas Instruments.
  10. ^ "Dunyo bo'ylab eng katta ultra yuqori kuchlanish liniyasi Xitoy bo'ylab kuchga ega". www.bloomberg.com. 1 yanvar 2019 yil. Olingan 7 yanvar 2020.
  11. ^ Brayt va Klark har xil elektr kattalikdagi birliklarning nomlari sifatida kuchlanish uchun "ohma", zaryad uchun "farad", oqim uchun "galvat" va qarshilik uchun "volt" taklif qildilar. Qarang:
  12. ^ Ser W. Tomson va boshqalar. (1873) "Dinamik va elektr birliklarini tanlash va nomenklaturasi bo'yicha qo'mitaning birinchi hisoboti" Buyuk Britaniyaning ilm-fan taraqqiyoti assotsiatsiyasining 43-yig'ilishidan hisobot (Bredford, 1873 yil sentyabr), 222-225-betlar. P dan. 223: "" Ohm ", asl standart lasan bilan ifodalangan, taxminan 10 ga teng9 C.G.S. qarshilik birliklari; "volt" taxminan 10 ga teng8 C.G.S. elektromotor kuch birliklari; va "farad" taxminan 1/10 ga teng9 C.G.S. quvvat birligi. "
  13. ^ (Anon.) (1881 yil 24 sentyabr) "Elektr kongressi" Elektrchi, 7 : 297.
  14. ^ Xamer, Valter J. (1965 yil 15-yanvar). Standart hujayralar: ularni qurish, texnik xizmat ko'rsatish va xususiyatlari (PDF). Milliy standartlar byurosi monografiyasi № 84. AQSh Milliy Standartlar Byurosi.
  15. ^ "Elektr qurilmalari uchun qayta ko'rib chiqilgan qiymatlar" (PDF). Bell Laboratories Record. XXV (12): 441. 1947 yil dekabr.
  16. ^ "Xalqaro birliklar tizimini (SI) qayta ko'rib chiqish to'g'risida" gi Qaror loyihasi 26-yig'ilishida (2018 yil) CGPM-ga taqdim etiladi. (PDF)

Tashqi havolalar